[新疆行]高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在新疆水泥行業(yè)的發(fā)展

　　在水泥的生產(chǎn)中，由于工況、產(chǎn)量的變化，系統(tǒng)所需求的風(fēng)量也隨之變化。大部分風(fēng)機(jī)采用傳統(tǒng)做法，即調(diào)節(jié)進(jìn)、出風(fēng)口擋板開度來實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié)，而該方法是以增加風(fēng)阻、犧牲風(fēng)機(jī)效率來達(dá)到要求的，損耗嚴(yán)重。電動(dòng)機(jī)利用變頻調(diào)速技術(shù)改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行速度，以調(diào)節(jié)風(fēng)量大小，既滿足生產(chǎn)要求，又達(dá)到節(jié)約電能的目的，同時(shí)減少因調(diào)節(jié)擋板而造成擋板和管道的磨損及經(jīng)常停機(jī)檢修所造成的經(jīng)濟(jì)損失。目前高壓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速改造是降耗增效的主要措施。對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)線的6個(gè)工藝位置的高壓風(fēng)機(jī)，即：生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)、煤磨循環(huán)風(fēng)機(jī)、窯頭排風(fēng)機(jī)、窯尾高溫風(fēng)機(jī)、窯尾排風(fēng)機(jī)、水泥磨循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行高壓變頻調(diào)速節(jié)能改造，將使企業(yè)改善工藝，提高調(diào)速精度，使生產(chǎn)線設(shè)備利用率得到保證，降低設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用，延長電機(jī)等設(shè)備使用壽命，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

　　高壓變頻調(diào)速-由于應(yīng)用了先進(jìn)的電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和高壓電氣、電機(jī)拖動(dòng)等綜合性領(lǐng)域的學(xué)科技術(shù)，因此具有其他調(diào)速方式無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：

　　（1）變頻器采用液晶顯示數(shù)字界面，調(diào)整觸摸式面板，可隨時(shí)顯示電壓、電流、頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)速，可非常直觀地顯示電機(jī)在任何時(shí)間的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

　　（2）精確的頻率分辨率和高的調(diào)速精度，完全可以滿足各種生產(chǎn)工藝工況的需要。

　?。?）高壓變頻器具有國際通用的外部接口，可以同可編程控制器（PLC）和工控機(jī)等各種儀表連接，并可以與原設(shè)備控制回路相連接，構(gòu)成部分閉環(huán)系統(tǒng)，如與原DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和聯(lián)鎖控制。

　　（4）具有電力電子保護(hù)和工業(yè)電氣保護(hù)功能，保證變頻器和電機(jī)在正常運(yùn)行和故障時(shí)安全可靠。

　?。?）電機(jī)可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟制動(dòng)；啟動(dòng)電流小，小于電機(jī)的額定電流；電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間可連續(xù)可調(diào)，減少了對(duì)電網(wǎng)的影響。

　?。?）具有就地和異地操作功能，另可通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

　?。?）減少配件損耗，延長設(shè)備使用壽命，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

　　目前高壓變頻在新疆水泥行業(yè)遇到了一些問題：由于水泥現(xiàn)場粉塵較大，環(huán)境相對(duì)惡劣，作為電子與電力電子設(shè)備，而且由于產(chǎn)生約3～4%的損耗發(fā)熱需要散熱，而一般高壓變頻器中低容量高壓變頻器均采用風(fēng)冷散熱，即將變頻器內(nèi)部熱風(fēng)排到室外，室外冷風(fēng)再進(jìn)入變頻器內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)，這樣就會(huì)帶來如下問題：第一，設(shè)備運(yùn)行溫度過分依賴于環(huán)境溫度。如果在夏天，環(huán)境溫度已經(jīng)達(dá)到40攝氏度，變頻器內(nèi)部器件溫度將在85攝氏度左右，已經(jīng)接器件所能承受的極限，造成設(shè)備過熱跳閘，而且長時(shí)間運(yùn)行在臨界溫度，對(duì)器件壽命影響很大。眾所周知，運(yùn)行溫度下降七度，電子器件平均使用壽命將提高一倍。第二，由于水泥廠粉塵大，進(jìn)入變頻器內(nèi)部冷風(fēng)夾雜著大量的灰塵，盡管變頻器都裝有防塵濾網(wǎng)，但是由于灰塵較大，幾天灰塵就將濾網(wǎng)堵塞，造成通風(fēng)不良，導(dǎo)致散熱量下降導(dǎo)致設(shè)備過熱跳閘，即便是能及時(shí)更換濾網(wǎng)，保證通風(fēng)良好，但是部分灰塵進(jìn)入變頻器內(nèi)部，附著在器件表面也會(huì)影響設(shè)備設(shè)熱，嚴(yán)重情況下還會(huì)出現(xiàn)爬電造成器件損壞。因此我們推薦，水泥生產(chǎn)線風(fēng)機(jī)的高壓變頻器安裝位置根據(jù)現(xiàn)場情況選擇高壓配電室內(nèi)，或?qū)ｉT建造變頻器室，可采用因地制宜的空調(diào)散熱、空氣水冷散熱、大氣循環(huán)散熱等，做好制冷或循環(huán)通風(fēng)的設(shè)計(jì)，避免系統(tǒng)發(fā)熱無制冷的內(nèi)部循環(huán)、自然循環(huán)進(jìn)風(fēng)量不足室內(nèi)負(fù)壓，并需加強(qiáng)防塵設(shè)計(jì)和日常維護(hù)，定期進(jìn)行濾網(wǎng)清潔，從而保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　水泥行業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的性質(zhì)決定了水泥廠用的變頻器需要很高的可靠性，保證生產(chǎn)。新疆水泥廠一般地處偏遠(yuǎn)，供電質(zhì)量相對(duì)不高，對(duì)設(shè)備的電網(wǎng)適應(yīng)性問題突出。相對(duì)適應(yīng)歐美電網(wǎng)供電質(zhì)量的進(jìn)口品牌變頻器，目前國內(nèi)高壓變頻器主流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用功率單元串聯(lián)技術(shù)，在系統(tǒng)適應(yīng)性上做了較多應(yīng)用性研究工作，提高了高壓變頻器對(duì)國內(nèi)電源電壓工作的適應(yīng)性。產(chǎn)品具有對(duì)電網(wǎng)電壓的適應(yīng)范圍寬（－65%～115%Un）、單元旁路、工頻旁路、來電再啟動(dòng)、相間短路保護(hù)功能等技術(shù)，提高轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速精度的同時(shí)，也提高了抗電網(wǎng)波動(dòng)和負(fù)載波動(dòng)的能力，大大提高了可靠性。

　　對(duì)于選購高壓變頻器，設(shè)計(jì)單元級(jí)聯(lián)式的變頻器后，電機(jī)可選用普通的異步電動(dòng)機(jī)，而不必采用專用變頻電機(jī)?！白冾l電機(jī)”是指對(duì)于諧波含量較大、電壓變化率較大的低壓變頻器和前些年的其他電路結(jié)構(gòu)的進(jìn)口品牌變頻器，為避免發(fā)熱絕緣損壞特別設(shè)計(jì)的加強(qiáng)絕緣、增加散熱措施的電動(dòng)機(jī)，變頻電機(jī)的價(jià)格較普通電機(jī)要高得多。早期比較流行的高壓變頻器主回路采用三電平模式，由于輸出波形諧波含量大，需要選購變頻電機(jī)。很多生產(chǎn)線目前采用的都是鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行變頻改造時(shí)可直接選用國內(nèi)市場的主流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高壓變頻器采用的單元級(jí)聯(lián)多電平技術(shù)，其輸出電壓滿足一般電機(jī)絕緣要求、電流諧波小，發(fā)熱很小，無需更換原有普通異步電動(dòng)機(jī)。大量的實(shí)際運(yùn)行證明，選擇合適的高壓變頻器，不必選用“變頻電機(jī)”，也不必增加額外的散熱措施。

　　節(jié)約能源是我國的基本國策，國家制定了“節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃”，為落實(shí)此規(guī)劃目標(biāo)，國家發(fā)改委最近啟動(dòng)了十大重點(diǎn)節(jié)能工程，作為耗能大戶的水泥行業(yè)是國家宏觀調(diào)控的重點(diǎn)，也是節(jié)能的重點(diǎn)行業(yè)。水泥廠變頻改造，達(dá)到了節(jié)電和改善工藝的效果。目前在新疆，水泥行業(yè)相對(duì)于其它如冶金、電力等行業(yè)，高壓變頻器改造的進(jìn)度相對(duì)緩慢，如果新疆大多數(shù)水泥制造企業(yè)都能合理、深度挖掘自身潛力，那么有理由相信，中國的天將會(huì)更藍(lán)，水會(huì)更清，各民族團(tuán)結(jié)一心建設(shè)新疆的和諧社會(huì)美好前景一定會(huì)展現(xiàn)在我們的面前！